Ist es effizienter, Raumfahrzeuge im Orbit zusammenzubauen oder am Boden zusammenzubauen und zu starten?

Es gibt eindeutig einen Kompromiss, der gemacht werden muss.

Wenn Ihre Komponenten nur 2 Kubikmeter groß sind, ist es nicht effizienter, daraus ein Schiff für Menschen zu bauen.

Wenn Ihre Komponenten jeweils 10.000 Kubikfuß groß sind, ist es nicht einfacher, effizienter zu sein, oder umgekehrt, Sie benötigen nur ein oder zwei.

Es hängt von vielen Dingen ab.

Wenn Sie einen billigen Start für ein Stück nützlicher Größe haben (sagen wir, Falcon 9 wird wiederverwendbar und spottbillig), aber ein größerer Launch skaliert nicht linear (sagen wir, Falcon Heavy wird nicht so billig), dann kann es immer noch billiger sein, ihn viele Male zu starten.

Treibstoff ist billig im Vergleich zu den Startkosten. Elon Musk hat behauptet, dass die F9-Treibmittelkosten in der Größenordnung von 3 % der Gesamtkosten liegen.

Es gibt ein paar Dinge, die bei dieser Bewertung berücksichtigt werden müssen.

1. Wie hoch sind die gesamten Startkosten?
2. Wie skalieren die Kosten der Komponenten bei Änderungen in der Markteinführung?
3. Wie schwierig ist die Montage?

Große Raketen sind typischerweise effizienter, besonders wenn sie aerodynamisch geformt sind. Es gibt jedoch ein gewisses optimales Verhältnis von Durchmesser zu Länge. Das Objekt, das Sie in den Weltraum bringen werden, hat so ziemlich die Abmessungen einer Dose, skaliert auf eine angemessene Größe, unabhängig von der Rakete.

Für den Bau der ISS waren mehrere Starts erforderlich, einfach weil sie in keine verfügbare Rakete passte und ohne sie wahrscheinlich nicht zusammenhalten würde. Einige Dinge können jedoch billiger gemacht werden, wenn sie eine Einheit bilden, wie zum Beispiel ein großer Spiegel.

Unterm Strich ist dies:

1. Die Kosten sinken normalerweise pro Pfund, je größer die Rakete ist.
2. Das Volumen und die Form des Objekts variieren erheblich, nachdem Sie dieses Stadium erreicht haben.